[发明专利]定子和永磁同步电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种定子和永磁同步电机。

背景技术

电动汽车电机驱动系统除了具有普通电气传动的共性外，还应满足电动汽车特定用途的要求。电动汽车是一种露天运行、结构紧凑、具有车载能源的行走机械，工况复杂。电动汽车的核心，是要用电气传动系统取代机械推进系统，用电池代替汽油作为车载能源，在零排放或少排放的前提下，满足燃油汽车各项性能、价格指标的要求。

永磁同步电机是一种高性能的电机，体积小，重量轻，结构简单，效率高，控制灵活，功率因数高，所需的逆变器容量小，是电动汽车的首选。传统的永磁同步电机，转子部分的励磁源为永磁体，而定子部分的励磁源为绝缘线圈，当永磁同步电机通入由三相逆变器经脉宽调制的三相交流电源后，定子的励磁源会产生一个空间旋转磁场，它与转子永磁体所产生的磁场相互作用，产生与定子励磁源旋转磁场方向一致的旋转转矩。当旋转转矩克服了转子本身的惯量以及由永磁同步电机转子中永磁体的存在所产生的阻尼转矩时，永磁同步电机就开始运动起来，并且不断加速直至定子旋转磁场带动转子永磁体一起同步运行。

但上述永磁同步电机定子的励磁源为绝缘线圈，需要逆变器将直流电调制成交流电进行励磁形成旋转磁场，因此定子磁场的控制复杂以致电机的弱磁增速以及制动能量回收效率低下。

发明内容

本发明的实施例提供一种定子和永磁同步电机，通过改变定子的励磁源来简化定子磁场的控制过程以提高永磁同步电机弱磁增速及制动能量回收的效率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种定子，包括圆环状的定子铁芯，沿所述定子铁芯的内圆周具有多个定子齿和由所述多个定子齿隔开的多个定子齿槽，所述定子齿槽内设有励磁源，其特征在于，所述励磁源为磁粉，所述磁粉被封装在密闭磁粉腔内。

其次，所述磁粉腔为扇环结构，所述扇环结构的内弧面连接直流电源的正极，所述扇环结构的外弧面连接直流电源的负极；或

所述扇环结构的内弧面连接直流电源的负极，所述扇环结构的外弧面连接直流电源的正极。

再次，所述内弧面和外弧面之间形成所述扇环结构沿周向的第一端面和第二端面及沿轴向的第三端面和第四端面，所述第一端面、所述第二端面和所述第三端面及所述第四端面为绝缘面。

优选地，所述磁粉为氧化物磁粉或金属磁粉。

优选地，所述定子铁芯由多层硅钢片叠压形成。

本发明实施例提供的定子，不是将线圈作为定子的励磁源，而是将磁粉封装在密闭空腔内作为定子的励磁源，当给磁粉通以电流后，磁粉会在电场的作用下规则排布，进而在电场的正负极形成磁场的N、S极，通过交替变换电场的正负极来实现磁场的N、S极的交替变化，形成正向的或反向的旋转磁场。线圈要通过逆变器将直流电调制成三相交流电来励磁，而磁粉可以用直流电励磁，因此可以通过调节直流电电流的大小来控制定子磁场，简化了定子磁场的控制过程。而电机的弱磁增速和制动能量回收是通过控制定子磁场来控制的，因此通过简化对定子磁场的控制过程，提高了电机的弱磁增速以及制动能量回收的效率。而且磁粉相对于线圈不易形成涡流，热损失小，而且磁粉本身励磁效率高，所以能量利用率高。

本发明实施例还提供了一种永磁同步电机，包括上述定子和以空隙隔开的设在所述定子内侧的转子，所述转子外周部设有多个永磁体。

进一步地，所述转子包括转子轴，所述转子轴外周设有转子铁芯，沿所述转子铁芯沿的外圆周具有多个转子齿和由所述多个转子齿隔开的多个转子齿槽，所述永磁体嵌装在所述转子齿槽内。

再次，所述转子铁芯由多层硅钢片叠压形成。

进一步地，所述永磁体为钕铁硼扇形磁体或钐钴合金扇形磁体。